煤自燃的影响因素有哪些?
煤自燃是一个动态的物理、化学作用过程,受内、外因素的共同影响,具有较大的复杂性。内因分析表明,煤自燃是煤的一种自然属性,煤自燃能力与煤的种类有关,但也会受到外在条件的影响,具体可分为以下几个方面:
也称之为煤化程度,总的说来,煤的自燃危险性与煤化程度呈负比例关系,即煤化程度越低,煤自燃危险性就越大,煤就越容易自燃。
也称之为煤的含水率,分为内在水分和外在水分,它们对煤自燃过程既有催化作用又有阻化作用。水分对煤自燃起到催化作用主要表现为以下两个方面:第一方面,煤体颗粒内含水率相对较高,当煤体受潮后,会释放热量,促进煤自燃初期的氧化过程;另方面,煤体内部孔隙会随着水分的蒸发而急剧增加,此时比表面积也明显增大,有利于煤氧充分接触。而水分对煤自燃起到阻化作用主要原因如下:当含水率较高时,煤体中存在较大的蒸汽压力,这会阻碍氧气顺利到达煤体表面,与此同时吸附在煤体表面或凝结在煤体内部微小孔隙中的水分会覆盖煤体的表面,使氧气不能直接与煤体表面接触,从而阻止煤的氧化过程。
煤岩成分是指煤层中煤体的岩相组成成分。根据检测,煤体可分为镜煤、暗煤、亮煤和丝煤4种煤岩组分。煤岩组分不同,其氧化性也必然有差异,氧化能力由低到高依次为丝煤、暗煤、亮煤和镜煤。
完整的煤体一般不容易自燃,这是由于密实的内部结构使得氧气难以进入煤体内部。但一旦受到外力作用,呈现破裂状态后就可能引发煤自燃。其原因在于破碎后煤体内的孔隙增多,与氧气接触的煤表面积就增大,产生的热量聚集促使煤氧化加剧,引发煤自燃。
斯通常以伴生物的形式存在于煤的形成过程中。就煤化作用而言,瓦斯相当于种情性气体,它在煤层中的存在往往会导致氧气浓度下降,使煤体接触到的氧气量减少,从而阻碍了氧化反应的进行,但一旦煤层中瓦斯涌出,就很容易引发矿井中火灾事。
地质条件是指煤层所处的地理位置以及煤层所被赋予的天然形态,如煤厚、倾角、埋深、及岩性等。其中埋深、煤厚、偭倾角等与煤层自燃危险息相关。大量研究表明,急倾斜煤层的自燃倾向较强,埋藏越深自燃倾向越强,在一定程度上,煤层顶板也会由于受外力而发生坍塌,从而引发煤自燃。
釆取合理的开釆顺序和釆煤方法,有效防止漏风和减少遗煤量,降低煤的自燃危险性。为了及时将采空区隔离,必须建立一套合理的采空区开采系统,采用合理的布置方式,使巷道布置简单,达到煤回收率高,并减少采空区漏风的效果。
煤体在缺少空气的情况下不能氧化。但当空气通风量很大时,氧化产生的热就会被气流带走,从而也不会引起自燃。只有在有风通过且风速适中时,煤才能自然发火。
徐州吉安研发的普瑞特防灭火新技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。
- 标签:煤化作用
- 编辑:王虹
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